(57)【要約】【課題】  放射性物質を吸着する吸着剤として知られているゼオライトとは異なり、放射性物質の吸着後に減量化が可能であって、低レベル放射性廃棄物の発生を抑制可能とするとともに、放射性物質を吸着する吸着剤として知られている柿渋よりも安定的に供給可能な放射性物質の除去剤を提供する。【解決手段】  黒豆茶、麦茶、イチョウ葉、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻の少なくとも１種を原料とするセシウムまたはストロンチウムの除去剤とする。特に、籾殻またはそば殻を用いる場合には、これらのくん炭を用いることとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒豆茶、麦茶、イチョウ葉、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻の少なくとも１種を原料とするセシウムまたはストロンチウムの除去剤。
【請求項２】
前記籾殻または前記そば殻を用いる場合に、これらのくん炭としている請求項１に記載のセシウムまたはストロンチウムの除去剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所から漏えいした放射性物質、特にセシウムまたはストロンチウムを吸着して除去可能とした除去剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
平成２３年３月１１日に発生した福島第一原子力発電所での事故により、放射性物質が大気中あるいは海水中に漏洩したことによって、発電所の構内だけでなく、福島県をはじめとする関東地方や東北地方においても放射性物質による汚染が生じ、その放射性物質の除去が極めて重大な問題となっている。
【０００３】
この放射性物質の除去作業において、ゼオライトが用いられている。ゼオライトは、金属イオンの吸着物質として古くから知られており、放射性物質も吸着可能であることから、ゼオライトを用いた除染方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
あるいは、ゼオライトの替わりにキチン質を用いて放射性物質を吸着することにより放射性物質の除去を行う除去方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
放射性物質を吸着したゼオライトやキチン質は、吸着した放射性物質を分離することが困難であるため、ある程度の放射性物質が吸着したゼオライトやキチン質は、そのまま低レベル放射性廃棄物として処分するしかなく、除染作業にともなって大量の低レベル放射性廃棄物が生じることとなっていた。
【０００６】
また、放射性物質を吸着する物質として柿渋も知られている。特に、柿渋に含まれている不溶性タンニンにウランやトリウム等の核燃料元素の吸着性があり、このことを利用して、核燃料元素の除去剤として利用することが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
柿渋は天然生物資源であるために、ゼオライトとは異なり、放射性物質を吸着した柿渋の焼却処理あるいは微生物処理を行うことにより、減量化と放射性物質の濃縮が可能であり、低レベル放射性廃棄物の発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０５−０８７９８３号公報
【特許文献２】特開平０５−０６６２９５号公報
【特許文献３】特開昭６３−０６１９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
低レベル放射性廃棄物の発生を抑制するという観点から、柿渋は放射性物質の除去剤として有望であるが、量産化が容易ではなく、昨今の除染処理に用いるには量が全く足りず、実用性が劣るという問題があった。
【００１０】
本発明者らは、このような現状に鑑み、柿渋のように放射性物質の吸着後に適宜の処理をすることによって低レベル放射性廃棄物を減量化できる材料であって、安定供給が可能な材料を探索すべく研究を行って、本発明を成すに至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の除去剤は、黒豆茶、麦茶、イチョウ葉、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻の少なくとも１種を原料としたセシウムまたはストロンチウムの除去剤とするものである。また、籾殻またはそば殻を用いる場合には、これらのくん炭として用いることにも特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、黒豆茶、麦茶、イチョウ葉、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻の少なくとも１種を原料とした除去剤とすることによって、ゼオライトには及ばないものの、セシウムまたはストロンチウムを吸着して除去する除去剤として利用可能であって、しかも、セシウムまたはストロンチウムの吸着後に焼却等の後処理によって減量化あるいは濃縮が可能な除去剤を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のセシウムまたはストロンチウムの除去剤は、黒豆茶、麦茶、イチョウ葉、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻の少なくとも１種を原料とするものである。以下において、具体的な実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
黒豆茶、麦茶、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻としては、市販されているものを用いた。特に、これらに含まれる水溶性成分による悪影響を排除するため、熱湯処理によって水溶性成分を除去して乾燥させたものを用いた。籾殻のくん炭及びそば殻のくん炭としては市販されているものをそのまま用いた。
【００１５】
イチョウ葉は、紅葉の時期に採取したものを粉砕し、熱湯処理によって水溶性成分を除去して乾燥させたものを用いた。
【００１６】
比較対象物として、市販の粉末状の合成ゼオライト（和光純薬工業株式会社製のHS-320-HY）、及びキチン質として市販のキトサンを用意した。また、柿渋を含有した材料として柿葉を用意した。柿葉は、イチョウ葉と同様に、紅葉の時期に採取したものを粉砕し、熱湯処理によって水溶性成分を除去して乾燥させたものである。
【００１７】
セシウムの除去率の評価は、以下のように行った。なお、放射性のセシウムは使用できないため、塩化セシウムにおけるセシウムの除去率を評価することとした。
【００１８】
0.10mmol/Lとした塩化セシウム水溶液を用意し、この塩化セシウム水溶液10mLに、除去剤としての黒豆茶、麦茶、イチョウ葉、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻、籾殻のくん炭、そば殻のくん炭、及び比較対象としてのゼオライト、キトサン、柿葉をそれぞれ0.10g加えて、24時間静置した。
その後、上澄み液を採取し、原子吸光スペクトルを測定して、既知の濃度溶液の検量線から金属イオン濃度を求め、除去剤による金属イオンの除去率を算出した。原子吸光スペクトルの測定には、株式会社島津製作所製のAA-6300を用いた。
【００１９】
ストロンチウムの除去率の評価は、セシウムの除去率の評価に用いた0.10mmol/Lの塩化セシウム水溶液の替わりに、0.10mmol/Lの塩化ストロンチウム水溶液を用いて、同様に行った。
【００２０】
測定結果を下表に示す。
【表１】
2013221830.tif 000002
【００２１】
上記の測定結果から明らかなように、合成ゼオライトには及ばないものの、黒豆茶、麦茶、イチョウ葉、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻、籾殻のくん炭、そば殻のくん炭において、キトサンや柿葉と同程度のセシウムまたはストロンチウムの除去が可能であることが確認された。
【００２２】
特に、黒豆茶は高い除去率を有しており、良好な放射性物質の除去剤となり得るものである。
【００２３】
一方、麦茶及びイチョウ葉は、黒豆茶と比較すれば劣るものの、キトサンよりはストロンチウムの除去率が高く、キトサンと組み合わせて使用することにより、ストロンチウムの除去率の高い除去剤となり得るものである。
【００２４】
そば殻は、セシウムの除去率が劣るものの、柿葉よりはセシウムの除去率が高く、ストロンチウムの除去率は同等であることから、柿葉の代用品として用いることが可能である。
【００２５】
ビール粕は、ストロンチウムの除去率が劣るものの、キトサンよりはストロンチウムの除去率が高く、セシウムの除去率は同等以上であることから、キトサンの代用品として用いることが可能である。なお、塩化セシウム水溶液に加えるビール粕の量を、0.10gではなく３倍の0.30gとしたところ、ストロンチウムの除去率は81％であり、除去率を改善可能となっている。
【００２６】
籾殻は、ストロンチウムの除去率が高く、セシウムの除去率がキトサンと同等以上であることから、キトサンの代用品として用いることが可能である。
【００２７】
緑茶及び紅茶は、そば殻と同様にセシウムの除去率が劣るものの、柿葉よりはセシウムの除去率が高く、ストロンチウムの除去率は同等であることから、柿葉の代用品として用いることが可能である。
【００２８】
ウーロン茶は、ストロンチウムの除去率が高いだけでなく、セシウムの除去率も高く、黒豆茶に匹敵する除去剤となり得るものである。
【００２９】
ミカン外皮は、今回選択した天然生物資源の中では唯一、セシウムの除去率が５％未満であって、除去剤としては適当ではないが、ストロンチウムの除去率はキトサンよりも高く、キトサンと共用することでお互いの長所を活かす組み合わせとすることができる。
【００３０】
コーヒー殻は、セシウムの除去率が劣るものの、ストロンチウムの除去率が高く、ミカン外皮と同様に、キトサンと共用することでお互いの長所を活かす組み合わせとすることができる。
【００３１】
籾殻のくん炭及びそば殻のくん炭は、くん炭とすることでセシウムの除去率が高まっており、特に、籾殻のくん炭では、ストロンチウムの除去率も高まっており、良質な除去剤として利用できる。
【実施例２】
【００３２】
上述した実施例１では、塩化セシウム水溶液または塩化ストロンチウム水溶液を用いて除去率の評価を行ったが、海水中からの放射性物質の除去能力を検証するために、水の替わりに海水を用いた塩化ストロンチウム液を作製し、同様にストロンチウムの除去率の評価を行った。なお、海水中におけるセシウムの除去の評価は、分析が困難であるため、今回は、ストロンチウムの除去率の評価だけを行ったが、ストロンチウムの場合と同等の能力を有しているものと期待される。用意した塩化ストロンチウム液の濃度は、0.10mmol/Lとした。
【００３３】
今回は、サンプル準備の関係上、麦茶、イチョウ葉、籾殻、ミカン外皮を除いた黒豆茶、そば殻、ビール粕、緑茶、紅茶、ウーロン茶、コーヒー殻、籾殻のくん炭、そば殻のくん炭について行った。
【００３４】
測定結果を下表に示す。
【表２】
2013221830.tif 000003
【００３５】
上記の測定結果から明らかなように、黒豆茶、そば殻、ビール粕、緑茶、紅茶、ウーロン茶、コーヒー殻、籾殻のくん炭、そば殻のくん炭は、それぞれ合成ゼオライトと同等程度のストロンチウムの除去が可能であることが確認された。
【００３６】
以上のように、黒豆茶、麦茶、イチョウ葉、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻、籾殻のくん炭、そば殻のくん炭は、セシウムまたはストロンチウム、あるいはその両方の除去が可能であり、除去剤として好適に用いることができる。
【００３７】
特に、合成ゼオライトなどと異なり、黒豆茶、麦茶、イチョウ葉、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻、籾殻のくん炭、そば殻のくん炭は、焼却や微生物処理によって減量化が可能であり、低レベル放射性廃棄物の発生を抑制することができる。
【００３８】
また、イチョウ葉を除く黒豆茶、麦茶、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻、籾殻のくん炭、そば殻のくん炭は、所定の製品の製造にともなって生じた副次的な材料であって、通常では廃棄処理されるものであり、安価に調達可能であるとともに、比較的安定的に調達可能となっている。
【００３９】
しかも、黒豆茶、麦茶、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、及びコーヒー殻は、食物繊維類であるために、例えば錠剤状に加工したりして食することができ、内部被爆のリスクを低減するための除染食としての可能性も有している。
【００４０】
黒豆茶、麦茶、イチョウ葉、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻、籾殻のくん炭、そば殻のくん炭は、それぞれ１種類だけで用いる場合だけでなく、複数種類を混ぜ合わせたり、あるいは重ね合わせたりして使用してもよく、用途に合わせて適宜の形態として用いることができる。
【００４１】
特に、黒豆茶、麦茶、イチョウ葉、そば殻、ビール粕、籾殻、緑茶、紅茶、ウーロン茶、ミカン外皮、コーヒー殻、籾殻のくん炭、そば殻のくん炭をそのまま袋詰めとして用いることも可能であるが、適宜のシート状に加工してフィルタとしたり、ろ過装置の充填剤としたり、黒豆茶等においては吸着成分を抽出して適宜のシートに付着させてフィルタとしたりすることもでき、必要に応じて適宜の加工を施してもよい。